Nuevo estado 'torbellino' de la materia descubierto en un elemento de la tabla periódica

"En un tarro de miel, usted puede pensar que las zonas claras una vez que se volvieron de color amarillo lechoso tienen mala pasada. Pero más bien, el tarro de miel comienza a cristalizar. Así es como se podría percibir el proceso de 'envejecimiento' de neodimio." Alexander Khajetoorians, profesor en microscopía de sonda, junto con el profesor Mikhail Katsnelson y profesor asistente Daniel Wegner, encontró que se comporta el neodimio material de una manera magnética compleja que nadie vio nunca antes en un elemento en la tabla periódica.

Girando los imanes y los vasos

Los imanes están definidos por un polo norte y sur. La disección de un imán de nevera regular, se encuentran muchos imanes atómicos, los llamados 'gira', que están todos alineados en la misma dirección y definir los polos norte y sur. De manera muy diferente, algunos materiales de aleación puede ser un 'vidrio de espín,' espines apuntan colocadas al azar en todo tipo de direcciones. spin glasses derivan su nombre-sake de la estructura en evolución amorfa de los átomos en un trozo de vidrio. De esta manera, los vidrios de espín enlazan comportamiento magnético de los fenómenos en cuestión más suave, como líquidos y geles.

spin glasses se han conocido a ocurrir a veces en aleaciones, que son combinaciones de metales con uno o más otros elementos y con una estructura amorfa, pero nunca en elementos puros de la tabla periódica. Sorprendentemente, los investigadores encontraron que Radboud los espines atómicos de una pieza perfectamente ordenada de los patrones de elemento de formulario de neodimio de tierras raras que giran como una hélice, pero constantemente cambian el patrón exacto de la hélice. Esta es la manifestación de un nuevo estado de la materia llamado 'auto-inducido giro de cristal'.

Al ver la estructura magnética

"En Nimega, que son especialistas en microscopía de efecto túnel (STM). Se nos permite ver la estructura de los átomos individuales, y podemos resolver el polo sur de los átomos norte y," explica Wegner. "Con este avance en la obtención de imágenes de alta precisión, hemos sido capaces de descubrir el comportamiento de neodimio, porque podríamos resolver los muy pequeños cambios en la estructura magnética. Eso no es una cosa fácil de hacer."

Un material que se comporta como neuronas

Este hallazgo abre la posibilidad de que este comportamiento magnético complejo y vítreo también se pudo observar en incontables nuevos materiales, incluyendo otros elementos de la tabla periódica. Khajetoorians: "Se refinará libro de texto de conocimiento de las propiedades básicas de la materia Pero también proporcionará un campo de pruebas para desarrollar nuevas teorías en el que podemos vincular a otros campos de la física, por ejemplo, la neurociencia teórica.".

"La evolución compleja de neodimio puede ser una plataforma para imitar el comportamiento básico utilizado en la inteligencia artificial," continúa Khajetoorians. "Todos los complejos patrones que se pueden almacenar en este material se pueden vincular a reconocimiento de imágenes."

Con el avance de la gripe aviar y su gran consumo energético, existe una creciente demanda para crear materiales que pueden realizar tareas cerebrales como directamente en hardware. "Nunca se podría construir una computadora cerebro-inspirado con imanes simples, pero los materiales con este comportamiento complejo podría ser candidatos adecuados", dice Khajetoorians.